大量滑坡的发生是由降雨引起。近年来发生在西南山区的滑坡灾害,多由强降雨诱发,像2004年洪灾诱发的宣汉特大滑坡、2007年达州“7.5”强降雨诱发的群发性滑坡、2011年南江县“9.16”特大暴雨诱发大面积群发性滑坡等。南江县2011年“9.16”引发大量堆积层滑坡,该类坡体厚多为3~5m,沿基覆界面滑动,滑床倾角为10~20°。普遍认为此类坡体发生滑坡的可能性很小,但强降雨却触发大规模群发性滑坡,该类滑坡有其独特的成因机理,因此,研究平缓浅层堆积层滑坡沿基覆界面滑动的成因机理具有重大意义。本文以四川省南江县红层地区典型的沿基覆界面滑动的平缓浅层堆积层滑坡为原型,通过对典型滑坡现场调查研究,总结归纳了该类滑坡发育分布规律、变形破坏模式及运动方式。并在典型滑坡体上布置现场渗透试验、安装体积含水率、孔隙水压力及降雨量等监测仪器、降雨入渗过程的高密度电法现场测试及降雨入渗的数值模拟,探求坡体中雨水入渗规律;利用改进直剪仪和环剪仪对滑带土与滑床基岩进行基覆界面剪切试验,研究基覆界面的剪切力学特性;通过土工离心模型试验及室内模型试验研究了这类滑坡灾害的变形特征和成因机理;采用数值运算分析了该类滑坡稳定性。通过本文研究,取得了如下主要成果:(1)查明了南江县红层地区平缓浅层堆积层滑坡发育规律及变形破坏模式。研究结果表明:南江县红层地区平缓浅层堆积层滑坡规模以小、中型为主,坡体厚3~5m居多,以Ⅱ型(滑坡一侧光石板,一侧山崖,前缘临空)和I型(滑坡两侧没有冲沟或以小冲沟为界,前缘临空)临空面组合为主要边界条件。从地形地貌上看,堆积层滑坡发生的优势高程为500~1000m,集中分布在10~20°的斜坡上,所处的地貌单元在似单面山、桌状山和单面山的阳坡面上。堆积层滑坡主要发育在侏罗系和白垩系地层。其破坏模式是沿基覆界面滑动的滑移-拉裂。(2)为研究南江县平缓浅层堆积层斜坡的降雨入渗规律,在典型滑坡体开展地下水现场监测、高密度电法等试验。试验结果表明:坡体不同部位处的渗透系数相差较大;地下水位响应与降雨过程基本保持同步的规律,但地下水位的响应稍落后于降雨过程;汛期坡体地下水位保持在基覆界面以上,汛期结束后,孔隙水压力迅速衰减,地下水位逐渐下降至基覆界面以下;通过分析降雨前后不同时刻堆积层含水率分布图发现,表层土体对降雨反应敏感,含水率波动性较大,水分的来源主要是降雨的垂直入渗;深层土体水分来源主要是垂直和水平向入渗。在强降雨作用下,首先在坡体前缘的基覆界面处土体饱和,形成暂态饱和渗流场,随着降雨的继续,饱和区域不断由坡体前缘沿着基覆界面向坡体的中后部推移,水位不断上升,孔隙水压力逐渐增大。(3)为了查明红层地区堆积层滑坡为何主要沿3~5m深的基覆界面滑动的原因,进行了不同含水率的滑体、滑带土与滑床基岩界面的剪切试验。结果表明:滑体、滑带土与基岩界面的剪切强度均随含水量的增加而降低;在相同含水率(非饱和)条件下,滑带土与粗糙基岩的剪切强度最大,滑体土的剪切强度次之,滑带土与光滑基岩面的剪切强度最小;坡体厚度3~5m的堆积层滑坡的饱和滑带土剪切强度最大、饱和滑带土与粗糙基岩的剪切强度次之、饱和滑带土与光滑基岩面剪切强度最小,解释了红层地区堆积层滑坡沿3~5m深的基覆界面滑动的原因。(4)对南江县红层地区平缓浅层沿基覆界面滑动的堆积层滑坡的形成过程进行了土工离心模型试验,分析研究了堆积层滑坡的变形破坏特征、过程和成因机理。试验结果表明:斜坡失稳受基覆界面附近的软弱层和强降雨控制,在强降雨作用下,水沿优势入渗通道进入基覆界面,引起边坡滑动。其破坏模式为滑移-拉裂。(5)为研究降雨强度、坡体厚度、滑床坡度等因素对堆积层斜坡变形破坏的影响,进行了平缓浅层堆积层滑坡形成过程的系列物理模拟试验。试验结果表明:堆积层斜坡在其他条件相同的情况下,降雨强度越大,雨水易于向基覆基界面汇聚,更容易发生失稳破坏,滑动所需时间越短,累计降雨量也越小;在其他条件相同的情况下,对坡体厚度3~5m的堆积层斜坡而言,坡体厚度越大越不容易滑动,滑动所需时间越长,累计降雨量也越多,滑动时基覆界面处所需孔隙水压力越大;堆积层斜坡在其他条件相同的情况下,滑床坡度越缓,滑动所需时间越长,所需累计降雨量越多,滑动时基覆界面处所需孔隙水压力越大,反之,则相反。堆积层斜坡变形破坏模式是沿基覆界面滑动的滑移-拉裂。(6)为查明红层地区堆积层滑坡为何主要发生在坡体厚度是3~5m斜坡的原因,对堆积层斜坡启动时临界孔隙水压力进行了研究。结果表明:坡体厚3~5m堆积层斜坡启动时孔隙水压力大于临界孔隙水压力,会发生失稳。坡体厚度大于5m的堆积层斜坡,雨水很难入渗至基覆界面处,基覆界面处孔隙水压力是0,远小于临界孔隙水压力,不会发生失稳。揭示了堆积层滑坡主要发生在坡体厚度是3~5m的原因。